Menjadi tua adalah suatu proses alamiah yang pasti terjadi pada setiap manusia. Tidak

seorangpun yang dapat menghentikan proses penuaan. Siklus ini ditandai dengan tahap-tahap

mulai menurunnya berbagai fungsi organ tubuh karena setelah mencapai dewasa, secara

alamiah seluruh komponen tubuh tidak dapat berkembang lagi. Sebaliknya justru terjadi

penurunan karena proses penuaan. Menua (menjadi tua) adalah suatu proses menghilangnya

secara perlahan-lahan kemampuan jaringan untuk memeperbaiki diri/mengganti dan

mempertahankan fungsi normalnya sehingga tidak dapat bertahan terhadap infeksi dan

memperbaiki kerusakan yang diderita (Constantindes, 1994)

Proses menua bukan merupakan suatu penyakit, melainkan suatu masa atau tahap

hidup manusia, yaitu; bayi, kanak-kanak, dewasa, tua, dan lanjut usia. Orang mati bukan

karena lanjut usia tetapi karena suatu penyakit, atau juga suatu kecacatan. Akan tetapi proses

menua dapat menyebabkan berkurangnya daya tahan tubuh dalam nenghadapi rangsangan

dari dalam maupun luar tubuh. Walaupun demikian, memang harus diakui bahwa ada berbagai

penyakit yang sering menghinggapi kaum lanjut usia. Proses menua sudah mulai berlangsung

sejak seseorang mencapai usia dewasa. Misalnya dengan terjadinya kehilangan jaringan pada

otot, susunan saraf, dan jaringan lain sehingga tubuh mati sedikit demi sedikit. Sebenarnya

tidak ada batas yang tegas, pada usia berapa penampilan seseorang mulai menurun. Pada

setiap orang, fungsi fisiologis alat tubuhnya sangat berbeda, baik dalam hal pencapain puncak

maupun menurunnya

Hipotesis penuaan

Ada banyak hipotesis proses penuaan yang berkembang selama beberapa dekade

terakhir. Di antara hipotesis-hipotesis tersebut adalah hipotesis evolusi, hipotesis regulasi gen,

hipotesis telomere, hipotesis stres oksidatif, hipotesis neuroendokrin, dan hipotesis

neuroendokrin-imun. Argumentasi hipotesis evolusi adalah bahwa proses penuaan merupakan

produk non-adaptif dari pelemahan progresif seleksi alam yang terjadi seiring dengan

bertambahnya umur. Hipotesis regulasi gen menyatakan bahwa gen-gen berperan penting

dalam siklus hidup organisme. Menurut hipotesis telomere, proses penuaan terjadi karena

pemendekan telomere selama pembelahan sel. Hipotesis stres oksidatif menyatakan bahwa

akumulasi berbagai spesies reaktif, termasuk radikal-radikal bebas, menyebabkan kerusakan

pada sel-sel, yang pada akhirnya menyebabkan penuaan. Banyak dari teori penuaan yang

masuk dalam hipotesis neuroendokrin dan neuroendokrin-imun mengandung gagasan bahwa

aksis hipothalamus-hipophysis adrenal terlibat di dalam proses penuaan. Dari berbagai teori

tersebut (hipotesis “evolusi”, hipotesis regulasi gen, hipotesis telomere, hipotesis stres oksidatif,

hipotesis neuroendokrin, dan hipotesis neuroendokrin-imun), penulis akan membahas tentang

mekanisme dan penelitian tentang hipotesis telomere.

Pengertian telomere

pada kromosom 14, dalam bentuk gen disebut TEP1. Hasil dari gen tersebut adalah

protein yang merupakan bagian terbesar dari enzim telomerase. Kekurangan telomerase dapat

menyebabkan penuaan, sedangkan kelebihan enzim tersebut dapat menyebabkan beberapa

sel tertentu abadi. Dimulai dari pengamatan oleh James Watson, pada tahun 1972 yang

menyadari bahwa enzim mengkode DNA, yang disebut polymerase tidak dapat mulai

mengkode dari paling ujung awal untai DNA. Mereka perlu menambahkan beberapa kode baru

diawal untai DNA. Oleh karena itu kode gen menjadi lebih pendek setiap kali digandakan

(ridley, 1999).

Kromosom ialah DNA molekul yang panjang, besar, dan padat, dapat dikode kecuali

bagian paling ujung akhirnya. Di ujung akhir kromosom terdapat kode ‘tak berarti’ yang berulang

yaitu, T T A G G G sampai 2000 kali. Bagian tersebut disebut juga telomere. Keberadaannya

memungkinkan pengkodean DNA tanpa harus memotong sens yang memiliki kode gen penting

(ridley, 1999).

Seperti prinsip foto kopi, ketika penggandaan berlangsung hasil foto kopi tidak akan

sama persis seperti aslinya, pasti terjadi perubahan letak atau pergeseran yang dapat

mengakibatkan informasi atau tulisan didalam naskah asli terpotong. jika terus digandakan

kemungkinan pergeseran menjadi semakin tinggi, sama halnya seperti gen. telomere dapat

dianalogikan seperti kertas ekstra supaya pergeseran tidak mengakibatkan terpotongnya kode

gen pada saat mengkopian.

Kode gen yang terpotong itu lah yang dikatakan “penuaan” kode gen yang tidak lengkap

dapat menghasilkan hasil yang tidak sempurna yang dapat mengakibatkan berbagai fungsi

organ tubuh menurun. Pengembangan lebih lanjut penghambat-telomerase dapat mencegah

pembelahan sel-sel kanker dan diduga juga dapat mengembalikan sel menjadi normal kembali.

Enzim telomerase

Bila suatu sel tidak memiliki enzim telomerase, sel tersebut tidak mampu menggandakan

bagian paling akhir dari untai DNA-nya, walaupun tetap dapat membelah diri. Hal tersebut

menyebabkan untai DNA pada sel anakan menjadi lebih pendek dari sel awal. Bila keadaan ini

berlanjut terus-menerus seiring dengan pembelahan sel, untai DNA menjadi terlalu pendek dan

kestabilan genom terganggu. Keadaan ini mengancam kelanjutan hidup sel, dan dapat

mengaktifkan program bunuh diri sel (apoptosis), atau sel berhenti membelah dan memasuki

tahap senescent. Pemendekan telomer seiring dengan pembelahan sel telah berhasil

dihubungkan secara ilmiah dengan penuaan.

Sel-sel dewasa pada manusia tidak memiliki aktivitas telomerase. Telomerase hanya ditemukan

pada sel induk, yang menyebabkan sel induk dapat membelah diri berkali-kali tanpa mengalami

pemendekan telomer. Tanpa adanya aktivitas telomer, sel akan mengalami pemendekan setiap

membelah diri, sehingga organ dan jaringan yang sering membelah (kulit, jaringan pencernaan)

akan mengalami pemendekan telomer yang jauh lebih cepat daripada sel-sel yang jarang

membelah diri (sel otak).

Tidak adanya aktivitas telomerase pada kebanyakan sel-sel manusia diperkirakan

merupakan suatu mekanisme alami pertahanan terhadap ancaman tumor. Karena telomerase

menjaga kelestarian telomer yang berhubungan dengan kemampuan membelah diri yang tak

terbatas, kehadiran telomerase pada jenis sel dan saat yang tidak tepat justru dapat

menimbukan tumor

Penelitian tentang telomer

Kromosom mengandung genom pada molekul DNA-nya. Pada awal tahun 1930-an,

Hermann Muller (peraih hadiah Nobel tahun 1946) dan Barbara McClintock (peraih Nobel tahun

1983) telah meneliti bahwa struktur pada akhir kromosom, yang disebut telomer, diperkirakan

mencegah kromosom untuk melekat satu sama lain. Mereka menduga bahwa telomer memiliki

peran protektif, tetapi bagaimana cara kerjanya masih tanda tanya.

Saat peneliti mulai memahami bagaimana gen di-copy, pada tahun 1950-an, masalah

lain muncul. Ketika sebuah sel membelah, molekul DNA, yang mengandung empat basa yang

membentuk kode genetik, di-copy, basa demi basa, oleh enzim polymerase. Namun, pada satu

dari dua ujung DNA, permasalahan timbul yaitu pada bagian paling akhir dari ujung DNA tidak

dapat di-copy. Oleh karena itu, kromosom akan memendek setiap kali sel terbelah. Kedua

masalah ini dapat dipecahkan saat penerima Nobel tahun ini menemukan apa fungsi telomer

dan menemukan enzim yang meng-copy-nya.

Pada awal fase karir penelitiannya, Elizabeth Blackburn memetakan urutan DNA. Saat

mempelajari kromosom Tetrahymena, sebuah organisme siliata uniseluler, dia mengidentifikasi

sebuah urutan DNA yang diulang-ulang beberapa kali pada ujung kromosom. Fungsi urutan ini,

CCCCAA, masih belum jelas. Pada waktu yang sama, Jack Szostak telah membuat penelitian

bahwa sebuah molekul DNA linier, sebuah tipe monokromosom, didegradasi secara cepat saat

dimasukan ke sel ragi.

Blackburn mempresentasikan hasilnya pada sebuah konferensi pada tahun 1980. Ia mengajak

Jack Szostack kemudian Jack dan Blackburn memutuskan untuk melakukan eksperimen

menembus batas spesies yang sangat jauh berbeda. Melalui DNA Tetrahymena, Blackburn

mengisolasi urutan CCCCAA. Szostac memasangkannya dengan minikromosom dan

memasukkannya ke dalam sel ragi. Hasilnya, yang telah dipublikasikan pada tahun 1982,

sangat mengejutkan – urutan telomer DNA melindungi minikromosom dari degradasi. DNA

telomer dari satu organisme, Tetrahymena, melindungi kromosom suatu organisme yang

sangat jauh berbeda, ragi. Hal ini memperlihatkan sebuah keberadaan mekanisme dasar yang

tidak diketahui sebelumnya. Kemudian, hal in menjadi bukti bahwa telomer DNA dengan urutan

khasnya terdapat pada seluruh tumbuhan dan hewan, dari amuba hingga manusia.

Carol Greider, seorang mahasiswa S1, dan supervisor Blackburn memulai

menginvestigasi sebuah kemungkinan bahwa pembentukan telomer DNA dipengaruhi oleh

suatu enzim yang belum diketahui. Pada hari Natal tahun 1984, Greider menemukan tanda-

tanda aktivitas enzim pada ekstrak sel. Greider dan Blackburn menamakannya enzim

telomerase, memisahkannya, dan menunjukkan bahwa enzim juga mengandung RNA seperti

halnya protein. Komponen RNA dibuktikan mengandung urutan CCCCAA. Enzim ini berperan

sebagai cetakan saat telomer dibentuk, saat komponen protein dibutuhkan untuk proses

konstruksi contohnya aktivitas enzim. Telomerase memegang telomer DNA, menyediakan alat

yang membuat polymerase DNA dapat meng-copy keseluruhan panjang kromosom tanpa

kehilangan bagian paling akhir.

Peneliti saat ini mulai meneliti apa peran telomer di sel. Kelompok Szostak

mengidentifikasi sel ragi dengan mutasi yang menyebabkan pemendekan bertahap dari

telomer. Beberapa sel tumbuh dengan buruk dan berhenti membelah. Blackburn dan

asistennya membuat mutasi pada RNA telomerase dan meneliti efek yang sama pada

Tetrahymena. Pada kedua kasus tersebut, hal ini menimbulkan penuaan sel prematur –

penurunan fungsi sel akibat penuaan. Sebaliknya, telomer fungsional malah mencegah

kerusakan kromosom dan memperlambat penuaan sel. Selanjutnya, kelompok Greider

memperlihatkan bahwa penuaan sel manusia diperlambat oleh telomerase. Penelitian tentang

ini telah banyak dan saat ini diketahui bahwa urutan DNA pada telomer menarik protein yang

membentuk penutup protektif di sekeliling akhir yang rapuh dari pita DNA.

Penelitian ini memiliki dampak yang besar pada komunitas ilmuwan. Banyak ilmuwan

berspekulasi bahwa telomer memendek dapat merupakan alasan penuaan, tidak hanya sel

individual tapi juga pada organisme secara umum. Akan tetapi proses penuaan telah berubah

menjadi kompleks dan saat ini dipikirkan bergantung pada beberapa faktor yang berbeda,

telomer salah satu diantaranya. Penelitian di wilayah ini akan semakin banyak.

Kebanyakan sel normal tidak membelah terlalu sering, oleh karena itu kromosom tidak punya

risiko memendek dan tidak membutuhkan aktivitas telomerase yang tinggi. Sebaliknya sel

kanker memiliki kemampuan untuk membelah tidak terbatas dan juga memelihara telomernya.

Bagaimana sel kanker menghindar dari penurunan fungsi seluler karena penuaan? Satu

penjelasan menjadi dengan penemuan bahwa sel kanker sering memiliki aktivitas telomerase

yang meningkat. Beberapa penelitian belum dilakukan pada wilayah ini, termasuk percobaan

klinis untuk mengevaluasi vaksin yang melawan langsung sel dengan aktivitas telomerase

meningkat.

Beberapa penyakit menurun saat ini diketahui menjadi penyebab defek pada telomer,

contohnya anemia aplastik kongenital. Penyakit turunan tertentu dari kulit dan paru-paru juga

disebabkan oleh efek telomerase.

Pro dan kontra